Acido-cementace

Všechny uváděné pracovní postupy jsou sestaveny tak, aby k jejich realizaci nebylo třeba laboratorního vybavení. Přesto nemohu doporučit je realizovat osobou dostatečně neznalou práci s chemikáliemi a v prostředí k tomu nevhodném. Většina nehod  vzniká podceňováním rizik, které z práce s chemikáliemi vznikají a nedůsledným dodržováním bezpečnosti práce s nimi. Každý chemický proces, který provádíte by měl být konán za všech bezpečnostních opatření a to i v případě, že se Vám zdají být přehnaná a zbytečná. Nenesu žádnou odpovědnost za Vaši práci.

Použité nebo vznikající chemikálie:

Kyselina dusičná 65%
Kyselina chlorovodíková 30%
Zinek (granule)
Siřičitan sodný (pyrosiřičitan, disiřičitan aj.)

Oxid dusnatý
Oxid dusičitý

Obecná bezpečnostní pravidla při práci s kyselinami:

Při nadýchání: Okamžitě přerušte expozici a jděte na čerstvý vzduch. Podle situace lze doporučit; výplach ústní dutiny,  případně nosu vodou. Zajistěte lékařské ošetření.
Při styku s kůží: Ihned odstraňte potřísněný oděv; před mytím nebo v jeho průběhu sundejte prstýnky, hodinky, náramky,  jsou-li v místech zasažení kůže. Poškozená místa oplachujte proudem vody po dobu min 15 minut. Poraněné (poleptané) části pokožky překryjte sterilním obvazem. Zajistěte lékařské ošetření.
Při zasažení očí: Ihned vyplachujte oči proudem tekoucí vody, rozevřete oční víčka prsty (třeba i násilím). Výplach provádějte nejméně 15 minut. Zajistěte lékařské ošetření, i když se jednalo o malé zasažení.
Při požití: Nevyvolávejte zvracení - hrozí nebezpečí dalšího poškození zažívacího traktu!!! Hrozí perforace jícnu i žaludku!  Okamžitě vypláchněte ústní dutinu vodou a vypijte 2-5 dl chladné vody ke zmírnění tepelného účinku žíraviny. Nepodávejte aktivní uhlí. Nepodávejte žádné jídlo. Přivolejte lékaře.

Tato upozornění jsou jen útržek , pro práci s těmito chemikáliemi je nutné si řádně prostudovat bezpečnostní listy jednotlivých chemikálií.

Reakce 1

Postup reakce 1 se v podstatě neliší od pracovního postupu acidace slitin Au, tedy rozpouštění materiálu ve směsi kyseliny chlorovodíkové a dusičné tzv. lučavce královské. Je ovšem z hlediska odlišného následného zpracování určen na materiály s nízkým obsahem zlata. Do této kategorie lze zařadit pozlacené odstřihy z DPS, nízko-zlacené konektory, analogové zlacené tranzistory apod.


Pracovní postup:

Reakci provádíme na dobře větraném místě, nejlépe v otevřeném prostoru, v nejkrajnějším případě pod digestoří. Jako vhodná reakční nádoba poslouží plastová nádoba požadovaného objemu (kýbl apod). Do nádoby vložíme materiál a zalijeme potřebným množstvím připravené lučavky královské. Směs se samovolně mírně zahřeje. Lučavku vždy připravujeme čerstvou a jen v potřebném množství, snadno se rozkládá a svou vlastnost rozpouštět zlato, rychle ztrácí. Směs opatrně promícháme plastovou vařečkou. Zlato se v lučavce rozpouští velmi ochotně dle souhrnné reakce:


Au + 3.HNO₃ + 4.HCl -» H[AuCl₄] + 3.NO₂ + 3.H₂O

Vzhledem k velkému obsahu obecných kovů má čirý roztok smaragdově až trávově zelenou barvu. Před dalším krokem je nutné dbát na to, aby byl roztok vždy čirý a nevznikal jeho ležením na dně nádoby kal.

Vzorek získaného roztoku

Materiál musí být po reakci čistě odleptán. Je-li na materiálu ještě zbytek kovů, je nutné do lučavky přidat po malých dávkách kyselinu dusičnou. Mezi doplňování kyseliny je třeba zachovat dostatečnou časovou prodlevu cca.24 hodin, aby došlo k ustálení chemické rovnováhy.

Ukázka odleptaného materiálu

Pokud se ani po přidání kyseliny dusičné kal nerozpustí, je roztok přesycen a je třeba roztok odlít a přidáním malého množství lučavky dorozpustit. Neodleptaný materiál se zpracuje v novém nálevu.
Upozorňuji na skutečnost, že do následující reakce musí být roztok čirý!

Reakce 2

Roztok v jiné nádobě rozředíme 1:1 vodou a přidáme několik granulí zinku. Bez analýzy roztoku nelze přesně určit jeho množství, ale protože nadbytek nevadí dodržme pravidlo na každý gram předpokládaného množství zlata, přidejte 3 gramy zinku.
V roztoku probíhá několik reakcí zároveň. Jednak reaguje zinek se zbytky kyselin, jednak dochází k cementaci kovů, stojící v elektrochemické řadě kovů za zinkem.

Zn

Cr

Nb

Ga

Fe

Cd

In

Tl

Co

Ni

Sn

Pb

W

H2

H2

Mo

Tc

Re

Bi

Cu

Os

Rh

Ru

Ag

Hg

Pd

Ir

Pt

Au

Krom zlato se tedy z roztoku vylučují i platinové kovy, měď, cín, olovo apod, nicméně posledně jmenované opět cementují kovy v tabulce za nimi, čímž je zaručeno, že se vždy vycementují všechny drahé kovy. Roztok během cementace mění svou barvu do modré.

Vzorek roztoku po cementaci

Na cementaci je nutno pohlížet jako na reakci při které se uvolňuje velké množství tepla a pochopitelně vlivem reakcí zinku s kyselinami též  velké množství plynů. Toto je třeba brát v potaz a reakci nechat probíhat v dobře větraném prostoru nebo na volném prostranství. Ze stejných důvodů je vhodné maximálně využít potenciál lučavky královské a nesnažit se cementovat roztok, který neni dostatečně nasycen.

Ukázka vycementovaných kovů

Roztok nad kalem se odlije a kal se rozpustí v nové lučavce královské. Tentokrát se použije množství jen minimální, ani neni třeba přesně dodržet poměr 1:3. Stačí kal zalít kyselinou chlorovodíkovou a přidat pár kapek kyseliny dusičné. Na reakci neni vhodné příliš spěchat, probíhá s časovým zpožděním v řádech minut.
Porovnávacím cínatým testem lze pozorovat "zesílení" testu, vlevo je test vstupního roztoku, vpravo je test po rozpuštění vycementovaných kovů v lučavce.

Cínatý test

Reakce 3

Čirý roztok nad sraženinou opatrně odpipetujeme do čisté skleněné kádinky (možná je filtrace). Do roztoku přidáme siřičitan sodný a to tak dlouho dokud neni zřetelně cítit oxid siřičitý. Směs po každém přidání zamícháme skleněnou tyčinkou. Vznikající oxid siřičitý redukuje zlato z roztoku v podobě hnědého těžkého kalu.
Reakci necháme probíhat 24 hodin. Po této době roztok nad kalem odlijeme a vyredukované zlato několikrát propláchneme horkou vodou. Je-li kal příliš jemný je vhodné jej povařit v malém množství 30%-ní kyseliny sírové. Poté zlato vysušíme. Po nahromadění dostatěčného množství zlata jej s přídavkem boraxu přetavíme.

Vysrážené zlato dosahuje čistoty až 99 %.

Recyklace roztoku:

Roztok po cementaci zinkem obsahuje zejména chlorid měďnatý, cínatý, olovnatý apod. Cílem recyklace je odstranění těchto solí z roztoku a neutralizace. Roztok přelijeme do nádoby potřebného objemu a vhodíme několik kousků hliníkového plechu. Hliník cementuje stejným principem jako v případě zinku a sám přechází do roztoku. Při reakci se uvolňují plyny (vodík, oxid dusičitý apod.) a velké množství tepla. Navíc je reakce velmi časově zpožděna, proto doporučuji postupovat velmi opatrně.
Získané cementované kovy je možné tavit a dále zužitkovat, roztok hlinitých solí lze v malém množství vylít do odpadu. Pokud jde o velké množství roztoků, doporučuji roztok skladovat a poté v kanistru odevzdat do  sběrného dvora.

Závěrem:
Závěrem ještě doplním, že se dá tímto postupem (jeho cementační částí) zachránit mnoho zlata rozpuštěného a nevysráženého jinými metodami. Velmi často se totiž může stát, že nedojde při zpracování surovin s nízkým obsahem zlata k redukci a roztoky jsou na první pohled ztraceny. Díky částečné cementaci lze drahé kovy získat ve formě koncentrátu a zpracovat je znovu.


Vaše komentáře...